Roboterentwicklung

Cobots als internes Start-up

Die Gerhard Schubert GmbH in Crailsheim ist Spezialist für roboterbasierte Verpackungstechnologie. Die meisten Kunden hat das Familienunternehmen in der Lebensmittel- und Süßwarenindustrie, bedient aber auch alle anderen Branchen von der Pharmazie über die Kosmetik bis hin zu Getränken und technischen Verbrauchsgütern.

Ralf Schubert sieht vielfältige Einsatzmöglichkeiten für Cobots in der Verpackungsindustrie. © Tobias Vogt/Gerhard Schubert

Schubert entwickelt und baut seit 1981 alle Roboter selbst. Inzwischen steht das Unternehmen auch mit einem eigenen Cobot in den Startlöchern. handling fragte den Geschäftsführenden Gesellschafter Ralf Schubert nach den Hintergründen.

handling: Es gibt am Markt Roboter für jede Aufgabe. Warum entwickeln Sie Ihre selber?
Ralf Schubert: Kurz gesagt, weil die Verpackungsbranche andere Anforderungen hat als andere Branchen. Es geht vor allem um Geschwindigkeit. Eine typische Anwendung ist, Pralinen in hoher Stückzahl von einem laufenden Produktband zu picken und in Trays oder Schachteln auf einem parallel laufenden Kettentransporteur abzulegen. Roboter sind Teil unserer Kernkompetenz als Unternehmen. Den ersten haben wir bereits 1981 gebaut.

Was sind das für Roboter?
Wir können eine ganze Palette an Robotern anbieten. Aktuell produzieren wie rund 2.000 Stück im Jahr. Inzwischen entwickeln wir auch einen eigenen Cobot. 

Der letzten Endes auch den Anlass zu diesem Gespräch geboten hat. Was können Cobots für die Verpackung leisten?
Cobots erhöhen die Flexibilität sowohl bei der Programmierung als auch bei der Einsatzmöglichkeit in der Nähe von Menschen. Herkömmliche Roboter – und das betrifft auch die Roboter, die wir in unseren Anlagen verbauen – operieren in einer Zelle, die den Menschen schützt. Cobots können überall eingesetzt werden. Ein Cobot lässt sich vom Anwender auch einfacher für neue Aufgaben programmieren.

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Sie entwickeln ihren Cobot außerhalb der klassischen Firmenstrukturen.
Ja, das ist richtig. Die Entwicklung läuft im Prinzip wie ein Startup in der eigenen Firma. Wir haben dem Entwickler-Team eigene Räumlichkeiten sowie ein Budget zur Verfügung gestellt und lassen sie arbeiten. Unser Ziel dabei ist, die Prozesse zu beschleunigen und den Beteiligten zu ermöglichen, sich abseits des Tagesgeschäfts ganz auf ihr Projekt zu konzentrieren. Das funktioniert sehr gut. Wir arbeiten seit dem letzten Sommer mit einem Prototypen und sind in der Entwicklung schon sehr weit gekommen.

Was war die größte technische Herausforderung in der Entwicklung?
Die Bilderkennung und -interpretation war die entscheidende Aufgabe. Und das unter zwei verschiedenen Gesichtspunkten. Zum einen halten wir Kameras für den zukunftsweisenderen Ansatz bei der Sicherheit von Menschen im Umfeld des Cobots. Zum anderen ist die Bilderkennung aber auch für die eigentliche Arbeit des Cobots entscheidend. Sie ermöglicht zum Beispiel zu erkennen, ob ein Objekt, das der Cobot greifen soll, den vorgegebenen Normen entspricht. Der Cobot kann dann entsprechend reagieren. Die erste Serie ist auf typische Pick&Place-Anwendungen spezialisiert.

Worin unterscheidet sich Ihr Cobot von den anderen Produkten am Markt?
Geschwindigkeit. Es kommt beim Verpacken sehr auf die Geschwindigkeit an und auf die Ausfallsicherheit. Daraufhin ist unser Cobot entwickelt. Das ist auch der Grund, warum wir bei der Sicherheit auf Kameras und Bildanalysen setzen: Bei gleichem Sicherheitsniveau lassen sich so Gefahrenlagen schneller und präziser erkennen und damit Fehlalarme und Stillstandzeiten reduzieren. Der Cobot kann dadurch mit einer wesentlich höheren Taktzahl arbeiten. Dahinter steckt Künstliche Intelligenz, die genau für diese besonderen Anforderungen der Verpackungsbranche entwickelt wurde.

Sind Ihre Roboter auch für andere Branchen interessant?
Wir weisen niemand ab, aber unsere Stärke ist die Verpackung, darauf entwickeln wir unsere Technologien hin, das ist unsere Identität als Unternehmen.

An welchen Projekten arbeitet Schubert sonst noch?
Wir haben unsere Fähigkeiten im Bereich Additive Fertigung, 3D-Druck, deutlich ausgebaut. An diesem Projekt arbeiten wir kontinuierlich seit sechs Jahren.

Heute werden bei uns bereits viele Werkzeugkomponenten oder sogar ganze Werkzeuge im 3D-Druck-Verfahren hergestellt. Durch die Erfahrung in diesem Bereich ergeben sich nun auch neue Möglichkeiten des Einsatzes von 3D-Druckteilen direkt in den Maschinen oder in den Fertigungsbereichen. Zum Beispiel setzen wir den 3D-Druck auch für die Herstellung von Spannvorrichtungen oder Betriebsmitteln ein.

Im Bereich des Service und der Ersatzteilbeschaffung lassen sich damit natürlich auch neue Wege gehen. Es können zum Beispiel alte Gussteile – ohne die vorherige Herstellung von kostenaufwändigen Formen – gedruckt werden. Viel interessanter ist aber der Aspekt, dass man Ersatzteile oder Format- bzw. Werkzeugteile gar nicht mehr physikalisch lagern muss, sondern einfach auf ein virtuelles Lager zugreifen kann. Die Daten werden dann zu dem Drucker gesendet und das Bauteil aufgebaut. Ganz nach dem Motto: Don‘t Store – Just Print. Dieses Vorgehen eröffnet natürlich viele Möglichkeiten. Lagerkapazitäten werden reduziert, Stillstände vermieden und Verpackungsmaschinen viel flexibler.

Welche Pläne haben Sie für die Zukunft?
Wir müssen wachsen. Ganz konkret. Unsere Werksflächen sind ausgereizt, darum sind wir in der fortgeschrittenen Planung für eine Erweiterungshalle. dsc

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